授業情報/Course information

開講学期/Course Start 2018年度/Academic Year  後期/Second
開講曜限/Class period 火/Tue 1,火/Tue 2
授業区分/Regular or Intensive 週間授業
対象学科/Department 応用理化学系学科
対象学年/Year 1年,2年,3年,4年
授業科目区分/Category 教育課程 主専門教育科目
必修・選択/Mandatory or Elective 必修
授業方法/Lecture or Seminar 講義科目
授業科目名/Course Title 基礎物理B(応理・1番-70番)/Fundamental physics B
単位数/Number of Credits 2.0
担当教員名/Lecturer 高野英明(応用理化学系学科応用物理コース)
時間割コード/Registration Code C3501
連絡先/Contact 高野英明(教員室:Q205室,Tel:0143-46-5617,E-mail:takano@mmm.muroran-it.ac.jp)
オフィスアワー/Office hours 高野英明(水曜日 16:30-18:00)
更新日/Date of renewal 2018/09/13
授業のねらい
/Learning Objectives
1. 現実の物体は広がりを持っており,複雑な運動を行う。基礎物理Bの前半では,広がりを持つ質点系と剛体の運動を概観し,質点の運動との相違点を理解する。
2. 電磁気現象の主役は電荷の流れ,すなわち電流である。基礎物理Bの後半では,電磁気現象の基礎となる考えを学び,我々の身のまわりで見られる電磁気現象について理解する。
到達度目標
/Outcomes Measured By:
質点系と剛体の力学
1.質点系の重心運動と相対運動について理解し,代表的な問題を解くことができる(5%)。
2. 運動量保存則と角運動量保存則について理解し,代表的な問題を解くことができる(10%)。
3. 固定軸のまわりの剛体の運動について理解し,代表的な問題を解くことができる(20%)。
4. 簡単な系の慣性モーメントを計算できる(15%)。

電磁気学
5. クーロンの法則およびガウスの法則を理解し,代表的な問題を解くことができる(25%)。
6. 導体の性質を理解し,代表的な問題を解くことができる(10%)。
7. 電流とオームの法則,ジュール熱を理解し,代表的な問題を解くことができる(15%)。

8. 解いた結果から何が言えるかを考える習慣を身につける。
授業計画
/Course Schedule
総授業時間数(実時間):22.5時間
1. ガイダンス(授業計画,成績評価方法),基礎物理Aの復習
2. 質点系の重心運動(重心の並進運動と回転運動)(教科書p.44-65)
3. 剛体とそのつり合い(力のモーメント[ベクトルの外積の導入])(教科書p.51,65-67)
4. 固定軸のまわりの剛体の運動(回転の運動方程式と慣性モーメント)(教科書p.67-71)
5. 慣性モーメントに関する定理(教科書p.71-74)
6. 慣性モーメントの計算(離散集合体の場合と連続体の場合)(教科書p.71-74)
7. 剛体の平面運動(教科書p.69-70)

8.電荷とクーロンの法則(場の概念の導入) (教科書p.225-228)
9. 電場と電気力線(ガウスの法則[面積分の導入])(教科書p.228-233)
10. 電位と等電位面(教科書p.233-237)
11. 電気回路素子と回路の基本法則1(コンデンサー)(教科書p.237-253)
12. 電気回路素子と回路の基本法則2(電気抵抗とオームの法則)(教科書p.255-264)
13. 磁石と磁場(ローレンツ力)(教科書p.264-274)
14. 電流の作る磁場(ビオ・サバールの法則とアンペールの法則)(教科書p.274-287)
15. まとめと自己達成度評価アンケート及び授業評価アンケート(アンケート用紙配布)
16. 定期試験

※宿題について
〇毎講義で宿題を課す。
〇宿題はe-ラーニングシステムMoodleの教育コース「基礎物理B(応理前半)2018」に1週間前までに掲載するので,各自でA4用紙に印刷して解答し,当該の授業で提出すること。
〇宿題の解答用紙は毎講義の初めに回収し,解答内容を確認後,翌週に返却する。
※ALシートについて
〇毎講義に,授業内容の考察を行うためのシート(ALシート)を配布し,各講義でのトピックスについての考察や,授業の振り返りを行う。
〇宿題の解答用紙とALシートの両方を提出した者について,その回の授業の評価の対象とする。
教科書
/Required Text
物理学 小出昭一郎著 裳華房 1997(ISBN:9784785320744)
参考書等
/Required Materials
基礎物理演習 髙野英明 Moodleで公開
基礎物理ハンドブック 髙野英明 Moodleで公開
教科書・参考書に関する備考 講義資料と講義ノートは,Moodleの教育コース「基礎物理B(応理前半)2018」にpdfファイルで用意する。これらの紙での配布は行わない。各自必要に応じてダウンロードし,活用すること。
成績評価方法
/Grading Guidelines
1. 定期試験70%,宿題とALシートの評価点30%で評価し,100点満点で60点以上を合格とする。
2. 再試験の成績は試験70%,定期試験終了時の成績30%で評価し,100点満点で60点以上を合格とする。
3. 追試験の成績評価は定期試験と同様に行う。
4. 到達度目標1~7は宿題とALシート及び定期試験,追試験または再試験で評価する。
5. 到達度目標8は努力目標とし,評価しない。
履修上の注意
/Notices
1. 定期試験不合格者には課題を与え,その解答をレポートとして提出した者について再試験を1回実施します。
2. 特別の事由がある者については再試験をもって追試験とします。追試験不合格者に対する再試験は実施しません。
3. 再試験で不合格の場合は再履修となります。
4. 授業中の私語は厳禁です。
5. 講義内容についての質問は大歓迎です。授業中あるいはオフィスアワーのどちらでも対応します。
6. 宿題も含め,講義情報の提供はe-ラーニングシステムMoodleで行います。
教員メッセージ
/Message from Lecturer
基礎物理Aでは質点の力学について学習しました。基礎物理Bで学ぶ力学は,実際の物体のように広がりを持つ系の運動です。質点の力学の内容と対応させながら理解するようにしましょう。
さらに基礎物理Bでは,電磁気学の基礎についても学習します。電磁気学では,ベクトル的な考え方が非常に重要になります。また,電磁気現象は身近な現象ですが,力学の現象のようにすべて目に見えるというものではありません。イメージを膨らませながら学習するようにしましょう。
この講義で扱う内容はそれぞれの分野の非常に限られた内容です。今後,皆さんがこの分野の内容を本当に必要とするときに,この講義の内容を基礎にして勉強してください。
学習・教育目標との対応
/Learning and Educational Policy
1. 応用物理コースの学習目標(D)理工学基礎「技術者としての素養および応用物理を理解するための基礎として,数学,自然科学,情報科学を修得し,問題解決にこれらを用いることができるようになる」に対応し、JABEE基準1(2)の(c)数学及び自然科学に関する知識とそれらを応用する能力,(d)当該分野において必要とされる専門的知識とそれらを応用する能力,(g)自主的,継続的に学習する能力に対応する。
2. 応用化学コース及びバイオシステムコース(応用化学・生物工学プログラム)の学習・教育到達目標の「(A)語学、数学、自然科学、及び情報技術等において、専門知識の修得に必要な基礎知識を修得する」に対応し、JABEE基準1(2)の「(c)数学及び自然科学に関する知識とそれらを応用する能力」に対応している。
関連科目
/Related course
基礎物理A(1年次前期),電磁気学A,振動・波動論,電磁気学演習
No. 回(日時)
/Time (date and time)
主題と位置付け(担当)
/Subjects and instructor's position
学習方法と内容
/Methods and contents
備考
/Notes
該当するデータはありません
Active learning 1-1
/主体的学修(予復習,反転授業,小テスト,振り返り 等)
授業計画にもある通り,毎講義で宿題を課します。さらに授業中の事項の簡単な考察,確認や,授業の最後にその日の振り返りをALシートで行います。宿題の解答用紙とALシートの両方の提出で各講義の評価を行います。どちらかが欠けたら,その回の講義の評価は0となりますので,注意してください。
Active learning 1-2
/上記項目に係るALの度合い
50%超
Active learning 2-1
/対話的学修(グループ学習,協働,調査体験 等)
Active learning 2-2
/上記項目に係るALの度合い
該当なし
Active learning 3-1
/深い学修(複数科目の知識の総合化や問題解決型学修 等)
授業内容の理解のためには,これまでに学んできた基礎物理Aや解析,線形代数などの知識をもとにイメージを膨らませることが必要です。
Active learning 3-2
/上記項目に係るALの度合い
50%超